磁気物理学研究室の研究活動記

鹿児島大学理学部物理科学科磁性研究と教育活動、周辺での出来事を中心に紹介しています。

クレーンゲームの思い出2

2024年02月10日 15時29分18秒 | 研究
もう一度昔のブログを見て、再掲したくなりました。こんな授業していたんだな〜、と懐かしくなりました。
それで、続けて本日2つ目のブログを2006年のプライズの状況とともにご紹介。

2006年はクレーンゲームの第2次マイブームの頃。物理を駆使して、結構取っていた時代。
また、リラックマが流行っていたりズーミン、チャーミンのプライズも出ていた時代です。
この頃のネタをベースに
2013年6月7日に下記のような物理学基礎(力学)の授業をしていました
https://blog.goo.ne.jp/kkoyama2010/e/7eb8276bc1fd1073f971f62ed99e0061

以下再掲2006年6月7日(抜粋)
今日の午前中は共通教育(教養科目)の物理基礎(力学)、工学部の化学系1年生向け授業。
今日は減衰振動の項目。ちょっとした山です。
時間と学生理解度との戦い。

1次元調和振動子に空気抵抗の影響を考慮して、
運動方程式を立て、その微分方程式を解くことを学びます。
そこには、
複素数の意味や複素平面、複素共役、オイラーの公式の意味。
なぜ、三角関数ではなくexpで振動(波)を表すのか。
求めた基本解の意味(波の種類)、一般解を基本解の線形結合にするのか。
一般解をまとめると、振動項(三角関数)と減衰項の積になって、
この物理的意味。抵抗係数と緩和時間との関係。
これを90分で進めます。
ここの考え方は、高校のときと違い、一年生にはとても新鮮のよう。
バネ振動の減衰は子供の頃からよく見てきた現象で、
それを数学と物理学が結びつき、
ききれいな式で表現できる、いいトピックスの一つです。

「物理の公式や運動方程式は暗記ではない!」
「物理の公式や運動方程式は自然をシンプルに表記したもの!」
「座標軸を決め、正の方向と負の方向を決めたら、
自然現象を思い出しながら記述すると運動方程式はできる!」
っていってその通りの式になる、とてもいいトピックスです。

今日も誰一人寝ること無く(多分)、最後までついてきてくれました。
途中、「先生、板書のそこ違います!」とツッコミ指摘をうけるなど
学生がついてきていることが判ります。(すみません。時間で焦りミスりました)

授業終了後も考え方など質問者が多く、鹿大生の熱意が感じられます。

次回は過減衰と臨界減衰、強制振動から束縛運動に入ります。
束縛運動は「UFOキャッチャープライズゲットの物理」。
つまり、作用反作用、垂直抗力、力の成分分解、静止摩擦力、動摩擦力が重要です。
また、単振り子、振り子の同時性は、湯川学(ガリレオ)が示したダウジングを解く物理です。

私も講義を楽しんでいます。

webマガジン:ほとんど0円大学「クレーンゲーム攻略の鍵は「物理」の教科書にあり。鹿児島大学・小山教授が伝授するプライズゲットの技と心得」もご覧ください。
https://hotozero.com/knowledge/kagoshimau_clawmachine/

クレーンゲームの思い出1

2024年02月10日 15時12分45秒 | 研究
この私のブログにもクレーンゲームやUFOキャッチャーの話題をつけています。
古いものでは2013年6月6日:鹿児島大学理学部物理と宇宙戦艦ヤマト2199
この頃のネタは、2006-2010年頃の仙台(東北大学准教授時代)でのことです。
その頃の写真が出てきましたので紹介します。最後に2013年6月6日のブログの再掲しています。

webマガジン:とんど0円大学「クレーンゲーム攻略の鍵は「物理」の教科書にあり。鹿児島大学・小山教授が伝授するプライズゲットの技と心得」もご覧ください。
https://hotozero.com/knowledge/kagoshimau_clawmachine/
------再掲-----
2013年6月6日付
今日は午後は力学の補講をしました。
授業の補講ではなく、
レポートで学生がよく間違えたところの
解説や間違えないやり方、
授業やその他物理に関わる質問を受け付ける
課外の補講です。
女子学生3名と男子学生2名の参加でしたがゼミっぽく楽しく進めました。
皆、レポート課題で間違えたところを理解して「あ~」っと。
その後、「レポートに物理の面白い話をもっと聞きたい」とコメントがありましたので
リクエストにおこたえして、。。。

"物理学・力学的視点から見た「UFOキャッチャー」(クレーンゲーム)での
プライズ(景品)の取り方"
も講義し、盛り上がりました。

実際に私が取ってきたプライズを用いて講義しました。

プライズの重心を良く判断し、支点力点作用点を考えよ。
力のモーメント(トルク)を考えよ。それはウデの長さと力のベクトル積。
座標を定め、アームの軌道を考えよ。
静止摩擦、動摩擦には抗力を弱めろ
作用・反作用も使える。
力の成分分解とベクトル方向を理解せよ。
などなど。
「物理って面白い、役に立つじゃん!」と言って大盛り上がり。

「そ~です!」「おもしろいんです!」「それでい~んです!」(川平慈英風に)